Файл: Голенко Д.И. Статистические модели в управлении производством.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 201
Скачиваний: 0
рации, в которой указывается начало и конец маршрута. Эта команда поступает в устройства железнодорожной автоматики, которые производят перевод стрелок, входя щих в маршрут, и передают соответствующие сигналы машинистам локомотивов.
Вывод информации из вычислительной части системы производится также с использованием прерывания. Сформированные рекомендации и команды записывают ся в выходные накопители, роль которых также играют специальные зоны памяти. После окончания выдачи очередной рекомендации или команды происходит пре рывание и из выходных накопителей в устройство выво да выдается новая информация. Благодаря организации связи внешних устройств с вычислительной частью че рез буферные накопители процессы ввода, вывода и об работки информации происходят одновременно и прак тически независимо. Использование прерывания позво ляет использовать в качестве этих накопителей зоны па мяти вычислительной части.
При разработке системы «Импульс» производилось исследование различных вариантов ее структуры с целью сравнения их по задержке выдачи управляющих
команд и |
стоимости. Задержка определяется |
временем |
||
с момента |
поступления |
в систему входного |
сообщения |
|
и до момента |
выдачи |
управляющей команды, являю |
||
щейся реакцией |
на это |
сообщение. |
|
|
Математическая модель одного из вариантов струк туры, которая представляет собой систему массового обслуживания (СМО), представлена на рис. 6.12.2. На
Jb-1
Рис. 6. 12. 2. Математическая модель структуры системы.
вход СМО поступает входящий поток требований, кото рый соответствует входным сообщениям. Так как время обслуживания в устройстве ввода намного меньше ос-
тальных времен обслуживания, то принимается, что тре бования поступают прямо в накопитель Нь который со ответствует входному накопителю — зоне памяти вычис лительной части. Параметр требований входящего пото ка р = 0. Обслуживание требования входящего потока в Ai соответствует обработке входных сообщений в вычис лительной части. При этом с вероятностью р будет сформирована новая рекомендация (|3=1) или с веро ятностью 1—р входное сообщение не вызовет формиро вания последней. Требования с |3=0 покидают СМО.
Накопитель |
Н 2 |
соответствует |
выходному |
накопите |
||||
л ю — зоне памяти |
вычислительной |
части. Обслуживание |
||||||
требования |
с |
)3=1 в А2 |
соответствует выдаче рекомен |
|||||
дации через |
устройство |
вывода |
и |
обдумыванию реко |
||||
мендации диспетчером, так как до момента |
утверждения |
|||||||
рекомендации |
устройство вывода |
занято |
ее |
хранением |
||||
и вывод новой информации невозможен. |
|
|
||||||
Накопитель Нз соответствует |
входному |
накопителю— |
||||||
зоне памяти, предназначенной для хранения |
сообщений |
|||||||
об утверждении совета. Обслуживание требований с ір=1 в Ai соответствует формированию команд на основе
рекомендации. |
При этом последняя формирует две |
||
команды: первая |
(р = 2 ) — д л я |
локомотива, который |
|
должен быть |
подан |
к составу, |
и вторая ($ = 3) —д л я |
последующего движения локомотива с составом в пункт назначения. Этот процесс моделируется следующим об
разом. Требование с р = 2, покидая А ь |
раздваивается: |
одновременно поступает в Н4 и вновь на |
обслуживание |
в Аь Тогда обслуживание требования с (3 = 1 соответству ет формированию первой команды, а обслуживание тре бования с р = 2 — формированию второй команды.
Накопитель Н4 соответствует выходному накопителю, предназначенному для хранения команд. Обслуживание
в А 2 требований с |
|
р = 2 |
и |
(3=3 соответствует |
выдаче |
|||
команд через устройство |
вывода. |
|
|
|
||||
При организации работы вычислительной части при |
||||||||
нято, |
что обработка |
входных сообщений |
производится |
|||||
лишь |
в том случае, |
если |
не переполнен |
выходной |
нако |
|||
питель рекомендаций. Это означает, что передача |
из Hi |
|||||||
в Ai невозможна |
при переполненном Н 2 . |
Естественно, |
||||||
что эта передача |
должна |
вызываться |
освобождением |
|||||
Н2 , что изображено |
|
на рис. 6.12.2, с помощью «клапана». |
||||||
Блок-схема моделирующего алгоритма представлена на рис. 6.12.3. Состояние СМО отражено в следующих
|
|
|
8an2 |
|
|
|
|
|
, К |
3 |
* |
|
|
1 |
|
||
|
|
|
\1~S?\ |
|
|
Поб, I |
Пзап, |
|
\ |
|
|
пвҐЛ |
Мбх |
^ 1 |
|
|
|
Man, |
|
|
I |
||
|
— |
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
1 ^ |
1 1 |
|
|
|
|
|
ПстЛ |
|
|
|
~Ло6/ j j Поб, |
1 ^ |
1 J |
|
|
|
l г |
|
||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
I ' - * / 1 |
|
|
|
|
взап? |
Взал4 |
|
|
'Пзап-
I/7^4 І \Пзап/, I
Рис. 6. 12. 3. Блок-схема моделирующего алгоритма.
ячейках памяти: в ячейках А + 1 и А + 2 — характеристи
ки состояния аппаратов S i A и s2A, |
время, соответственно, |
||||||||||||
окончания |
обслуживания |
требований |
в аппаратах — ^ А |
||||||||||
и t2A |
и параметр |
требования, |
обслуживаемого |
в |
аппара |
||||||||
те,— (3; в ячейке |
А + 3— время поступления очередного |
||||||||||||
требования |
входящего |
потока |
; в |
ячейках |
Н + 1 — |
||||||||
Н + 4 — характеристики |
состояния |
накопителей SiH —s4 H . |
|||||||||||
В разрядах |
ячейки А + 3, |
соответствующих |
в |
ячейке |
|||||||||
А + 1 |
разрядам характеристики состояния аппарата, |
по |
|||||||||||
стоянно записана |
единица. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Результатами |
моделирования |
являются |
суммарное |
|||||||||
число |
потерянных |
требований Ru |
суммарное |
число |
об |
||||||||
служенных |
требований |
R2 |
и |
суммарное время |
пребыва |
||||||||
ния |
требований в СМО R3, |
которые |
накапливаются |
в |
|||||||||
ячейках |
R+l—R |
+ 3, |
соответственно. |
Разделив |
затем |
||||||||
Rs |
на |
Ri |
и Pi на |
Ri+R2, |
|
получим |
среднее время |
пребы |
|||||
вания требования в СМО и вероятность потери требова ния. Чтобы определить время пребывания требования в
СМО, необходимо |
знать |
время его поступления в СМО |
|||
]. Для этого выделяются |
ячейки В + 1 |
и В + 2, в ко |
|||
торых хранится время t\f |
для |
требований, |
находящихся |
||
в данный момент в Ai и А2 , и зоны Н / — Н/, |
в которых |
||||
записаны времена |
для требований, хранящихся в на |
||||
копителях, и их параметры р в соответствии |
с порядком |
||||
их поступления в накопитель. По мере перехода требо вания из одного элемента СМО в другой время пе ремещается из одной из вышеуказанных ячеек в другую.
Ячейка В + 3 повторяет |
содержимое |
ячейки |
А + 3. |
|||
Введем также рабочие ячейки, в которых записыва |
||||||
ется: в |
ячейке г\— текущее время; |
в |
ячейке |
г2 |
— значе |
|
ние р |
для выбранного |
требования; |
в |
ячейке |
г3 |
— значе |
ние |
Для выбранного |
требования. В ячейку К записы |
||||
вается единица, означающая заявку на выполнение пе рехода требования из Ні в Ai при переходе требования из Н 2 в А2 .
Ниже приведены операторные схемы алгоритма. Приняты следующие условные обозначения операторов: Р — логический, А— арифметический, П — записи. Пра вый нижний индекс обозначения оператора показывает его порядковый номер. Стрелка справа от арифметиче ского оператора и оператора переписи, направленная вниз, означает безусловный переход к оператору, имею щему соответствующий номер. Стрелка, направлен-
23, Д. И. Годенкс), |
353 |
ная вниз справа от логического оператора, означает ус
ловный переход при невыполнении логического |
условия, |
||||||||||
а стрелка, |
направленная |
вверх, — при его |
выполнении. |
||||||||
Слева от оператора вверху указаны номера |
операторов, |
||||||||||
от |
которых |
возможен переход |
к данному. |
|
1 |
|
|||||
|
В описании |
операторов под 'г\, ' ( А + 1 ) |
понимается |
||||||||
содержимое |
ячеек, |
имеющих |
адреса |
п |
и |
А + 1 , под |
|||||
' (А + 1 ) - W ! |
понимается засылка |
содержимого |
ячейки с |
||||||||
адресом А + 1 в ячейку, имеющую адрес г ь |
Под |
'(k+\)s, |
|||||||||
' ( А + 1 ) р u |
' ( А + 1 ) І понимается |
содержимое |
разрядов |
||||||||
характеристики |
состояния |
элемента, параметра |
требова |
||||||||
ния |
и времени |
соответствующей |
|
ячейки. Если в г2 запи |
|||||||
сан |
только |
параметр, |
то вместо г{г2)$ |
пишется |
г2. |
||||||
В описании операторов указаны номера выходов ве дущих программ блоков (см. рис. 6.12.3) и логические условия, при выполнении которых производится переда ча управления через каждый выход. Запись (<У\) л (У2) означает одновременное выполнение условий У\ н У2.
1. Блок |
У : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
81,73,72,71,67,61,57,56,49,38,35,190 |
1 4 П 2 |
||||
|
|
|
5 D | 6 |
8,7 D |
Л |
р |
|
|
|
|
|
г 3 |
^419 |
п 5J3 |
6|8 |
|
|
|
|
|
П74 |
"РТ |
Л ю |
П п |
9А 12115,23,42 |
|
|
|
|
|
i n |
Pt5 1 |
|
|
|
Л : ' Я = 0; |
|
Ы 1 3 |
M4I2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
П2 :0 — > г и |
г2, r3, r4; |
1—нр; |
|
|
|
|||
Р3:'(А + |
'<р)а=1; |
|
|
|
|
|
||
Р,: |
' Ф < 3 ; |
|
|
|
|
|
|
|
А-ь '• ' Ф + 1—нр; |
|
|
|
|
|
|||
/ V ' / ^ O ; |
|
|
|
|
|
|
||
U7-'(A + 'Ф) |
t—+n ; '(А + ' Ф ) р — w 2 ; ' ( В + ' Ф ) - + г 3 ; ' Ф — *г 4 ; |
|||||||
Ps'-'r^'iA |
|
+ 'tft; |
|
|
|
|
|
|
P9-,ri<T; |
|
|
|
|
|
|
|
|
АІО- |
перевод '(R + l) —'(R + 3) |
в десятичную систему счи- 1 |
||||||
сления; |
|
|
|
|
|
|
|
|
П „ : |
п е ч а т ь ' ( Я + 1 ) - ' ( Я |
+ 3); |
|
|
||||
Лі2 : |
переход по адресу, |
указанному |
в ячейке Ь+ГІ\ |
|||||
П 1 3 : 0 — |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ри:'(А |
+ 1). = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В ячейке L + 1 указан начальный |
адрес оператора Р2 з, |
||||||||||||||
в ячейке L + 2 — Р 4 2 |
и в ячейке L + 3 —Pis • |
|
|
||||||||||||
2. Блок Мвх : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
12^5J20 |
PIT |
П, 7 |
|
[По.6,]» |
|
|
||||||
Р і 5 : ' ( Л + 1Ь = 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Л 6 : ' ( Н + 2 ) = Л Г 2 * ; |
|
выход |
1 при |
( s i A = 0 ) Л ( s * <N* |
) ; |
||||||||||
И і 7 : 1 — * ( Л + 1) в ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Р 2 о : ' ( Н + 1 ) = Л Т ; |
выход |
2 |
при |
(sf |
ФО)Л |
( s f <*Vi |
); |
||||||||
выход |
3 |
при |
( s i A ^ 0 ) A ( s t |
H =Л/Г ) ; |
|
|
|||||||||
Л2 , : ' ( # + 1) + 1 — > Р + 1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3. Блок |
Мапі • |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 D |
|
41 29,28ГГ |
|
|
23 D |
|
D |
|
|
||||
|
|
^23}25 |
|
il24J51 |
|
^25130 |
^26129 |
|
|||||||
|
з э п 2 7 |
[ П о б 2 ] 2 8 | 2 4 |
2 б [ П э а п 2 |
] 2 Э |
; 2 4 |
25p3 o i 3 g |
|
||||||||
|
|
|
П з 2 |
[Поб 2 ] 3 3 |
|
з 7 П з 4 |
|
[ П о б 1 ] 3 5 Ц |
|
||||||
|
« P J « Щзап 4 1з П 3 4 |
|
4 0 3 6 |
П з8д |
3П27 |
p \ f |
|
||||||||
|
|
[ П з а п 4 ] 4 Ц 2 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Р2з: >2 = 0; |
выход |
1 при р = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
IWO — » - (Л + 1),*. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Р 2 5 : г 2 = 1 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р 2 6 : ' ( Л + 2) 8 = 0; |
выход 2 при |
( p = l ) A ( s 2 A |
= 0 ) ; |
|
|||||||||||
|
выход 3 при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ГІ27-1—>(Л |
+ 2 ) 8 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рзо:г2 = 2; |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р 3 1 : ' ( Л + 2 ) « = 0; выход 4 при (0 = |
2) Л (s 2 |
A = 0); |
|
||||||||||||
23*